QuEra चे म्हणणे आहे की fault-tolerant quantum computer 2028 मध्ये येऊ शकतो

Fault-Tolerant Quantum Computing साठी एक धाडसी वेळापत्रक

Quantum computing कंपनी QuEra म्हणते की ती 2028 पर्यंत एक fault-tolerant quantum computer देण्याची योजना आखत आहे आणि Amazon Web Services सोबतच्या सहकार्याद्वारे तो cloud वर उपलब्ध करेल. जर हे साध्य झाले, तर हा टप्पा या क्षेत्रातील सर्वात महत्त्वाच्या संक्रमणांपैकी एक ठरेल: अशा प्रयोगात्मक quantum hardware पासून, जो अनेक उपयुक्त workloads साठी अजूनही खूपच error-prone आहे, अशा प्रणालीकडे जी अर्थपूर्ण प्रमाणावर स्वतःच्या चुका ओळखू आणि दुरुस्त करू शकते.

कंपनीची नियोजित मशीन, Libra नावाची, अतिशय थंड neutral atoms वापरून तयार केली जाईल आणि lasers द्वारे नियंत्रित केली जाईल. दिलेल्या source text नुसार, Libra मध्ये 10,000 ते 15,000 qubits असतील, ज्यांचे 256 logical qubits मध्ये विभाजन केले जाईल. QuEra चा अंदाज आहे की प्रत्येक logical qubit दर दहा लाख operations मध्ये फक्त एकदाच error करेल, जे “megaquop,” म्हणजेच दहा लाख operations, समर्थित करण्यासाठी पुरेसे आहे.

Error Correction हीच खरी अडथळा का आहे

Quantum computing मधील सर्वात टिकून राहिलेली technical समस्या qubits च्या अभावाची नाही. ती म्हणजे त्या qubits ची नाजूकता. आजच्या systems इतक्या error-prone आहेत की, त्यांनी प्रभावी क्षमता दाखवली तरीही, त्या किती reliable steps पार पाडू शकतात याला मर्यादा आहे. त्यामुळे chemistry, materials science आणि drug discovery या क्षेत्रांमधील त्यांचा उपयोग मोठ्या प्रमाणात मर्यादित राहतो, आणि हीच क्षेत्रे भविष्यातील quantum advantage चे मुख्य लाभार्थी म्हणून सर्वात जास्त उल्लेखली जातात.

एक fault-tolerant machine errors सतत पकडून आणि त्या computation वर हावी होण्याआधी दुरुस्त करून ही परिस्थिती बदलेल. म्हणूनच QuEra चा दावा महत्त्वाचा आहे. कंपनी फक्त मोठ्या मशीनचे आश्वासन देत नाही. ती गुणात्मकदृष्ट्या वेगळ्या प्रकारच्या मशीनचे आश्वासन देत आहे, जी उद्योगाला dependable application-scale कामांच्या अधिक जवळ नेऊ शकते.

आज आणि 2028 मधील अंतर

आव्हान मोठे आहे. source text मध्ये नमूद केले आहे की सध्या सर्वात मोठ्या neutral-atom array मध्ये 6,100 qubits आहेत, पण त्यांचा अजून computations साठी वापर झालेला नाही. दरम्यान, error-corrected logical qubits मध्ये आतापर्यंत मिळालेली सर्वात मोठी संख्या 48 आहे. त्यामुळे QuEra च्या roadmap साठी अनेक आघाड्यांवर एकाच वेळी प्रगती आवश्यक ठरेल: अधिक physical qubits, अधिक मजबूत error correction, system integration, आणि cloud-ready operational reliability.

म्हणूनच article मधील बाह्य तज्ज्ञ हा उद्देश दिशेने शक्य, पण अंमलबजावणीत कठीण असा मानतात. Atom Computing चे Jonathan King यांनी सांगितले की, laboratory demonstration ऐवजी एक पूर्ण functional computing system तयार करण्यासाठी अनेक scientific आणि engineering advances एकत्र यावे लागतील. दुसऱ्या शब्दांत, मुख्य प्रश्न underlying concept अर्थपूर्ण आहे का हा नाही. प्रश्न असा आहे की सर्व enabling layers पुरेश्या वेगाने mature होऊ शकतील का.

कठोर timelines असलेली industry race

QuEra चे 2028 चे लक्ष्य काही rivals पेक्षा अधिक aggressive आहे. source text नुसार, IBM 2029 पासून fault-tolerant quantum computers देण्याची अपेक्षा ठेवते. म्हणजेच QuEra केवळ technical समस्या सोडवू पाहत नाही, तर आधुनिक computing मधील सर्वाधिक capital- आणि expertise-intensive क्षेत्रांपैकी एका क्षेत्रात कमी कालावधीत पुढे जाण्याचा प्रयत्न करत आहे.

येथे neutral atoms निवडणे केंद्रस्थानी आहे. Neutral-atom systems आशादायक मार्ग देतात, कारण lasers एकाच वेळी अनेक atoms नियंत्रित करू शकतात, ज्यामुळे large-scale arrays ला मदत होऊ शकते. पण hardware architecture पातळीवरील ही आशा stable, repeatable आणि commercially useful machines मध्ये रूपांतरित करण्याच्या engineering complexity ला संपवत नाही.

यशाचा अर्थ काय असेल

Libra वेळेत आली आणि जशी सांगितली आहे तशी कामगिरी केली, तर ती संपूर्ण sector साठी एक landmark ठरेल. Cloud-accessible, fault-tolerant system संशोधक आणि कंपन्यांना दीर्घकाळ अपेक्षित quantum use cases अखेर theory च्या पलीकडे जातात का हे तपासण्यासाठी एक platform देईल. तसेच प्रतिस्पर्धी architectures आणि vendors वरही दबाव येईल की त्यांनी त्यांच्या roadmap मधूनही अशीच reliability देता येते हे सिद्ध करावे.

सध्या मात्र QuEra ची घोषणा ही निश्चित सत्यापेक्षा महत्त्वाकांक्षी engineering commitment म्हणून वाचणे योग्य ठरेल. या क्षेत्राच्या इतिहासात optimism अनेकदा hardware reality समोर आला आहे. तरीही स्पर्धा स्पष्टपणे पुढे सरकली आहे. कंपन्या आता फक्त fault tolerance महत्त्वाची आहे का याबद्दल बोलत नाहीत. त्या ती कधी देऊ शकतात असे त्यांना वाटते याच्या तारखा देत आहेत. केवळ हेच quantum computing साठी एका नव्या टप्प्याचे संकेत देते, जरी 2028 अपेक्षेपेक्षा कठीण ठरले तरी.

हा लेख New Scientist च्या रिपोर्टिंगवर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.